一种抗黏附抗凝血润滑涂层材料及其制备方法和应用与流程

本发明涉及医用材料，尤其是涉及一种抗黏附抗凝血润滑涂层材料及其制备方法和应用。

背景技术：

1、血液接触类医疗器械的表面改性技术是生物医用材料领域的研究热点。金属类医疗器械及部件，如血液透析针，其表面性能直接影响操作安全性和血液成分的稳定性，进入血液容易发生操作损伤风险、感染问题及血栓形成风险。

2、目前，血液透析针最常用的润滑体系为硅油类涂层。非反应性硅油涂层通过物理吸附附着于针体表面，作用力较弱，在高流量血流长时间动态冲刷下，硅油极易被洗脱或迁移，导致润滑性能迅速衰减，增加穿刺阻力与组织损伤风险，脱落的硅油微粒可能进入血液循环，存在潜在的栓塞或炎症反应风险；反应性硅油涂层与针体表面形成共价键结合，耐冲刷能力显著优于非反应性硅油，然而血液相容性仍存在不足，硅油本身具有疏水疏血特性，固化后的涂层表面易诱发血小板黏附与激活，进而触发凝血级联反应，增加血栓形成风险。

3、另一方面，为改善血液接触类医疗器械的血液相容性，研究者开发了多种抗凝血涂层，如肝素、磷酰胆碱。然而现有抗凝血涂层普遍存在润滑性能不足的问题，亲水性抗凝血材料表面摩擦系数较高，穿刺时阻力大，不仅加重患者疼痛，还可能造成血管内膜损伤，增加穿刺点出血及血肿发生率。专利cn113372494b 公开了一种抗凝血聚合物涂层材料，该涂层材料通过乳液聚合或溶液聚合的方式得到，其抗凝血成分为肝素，通过共价键的方式键接在涂层上，该涂层对塑料基材具有较好的粘附性和干湿牢度，但涂层与金属基材间无化学交联反应，界面结合力不足，灭菌后，涂层易脱落失效，且无润滑及抗黏附性能。

4、现有血液透析针涂层技术存在以下明显不足：（1）现有涂层的功能单一，不兼备润滑性能、抗黏附性能和抗凝血功能。纯润滑涂层耐冲刷能力及血液相容性不足；纯抗凝血涂层虽可抑制凝血，却缺乏有效润滑功能，无法满足穿刺顺畅性与血流冲刷环境下的稳定性要求。在高流量动态血流冲刷条件下，单一功能涂层难以同时保持持久润滑与长效抗凝血性能。（2）两次或多次浸涂工艺导致制备流程繁琐、生产效率低下。（3）灭菌后，涂层之间的界面结合力不足，容易导致涂层在使用过程中剥落失效。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种抗黏附抗凝血润滑涂层材料的制备方法，本发明提供的涂层材料提供一种单次涂覆即可完成在表面形成稳定涂层的方法，通过缩合反应，与金属表面牢固结合，形成稳定涂层，同时引入具有协同增效作用的润滑组分、抗黏附组分和抗凝血活性组分，构建多功能复合涂层体系，进入血液前后，可实现干态润滑与湿态抗凝血功能切换。该涂层材料在提供优异润滑性能的同时，实现抗黏附及抗凝血功能，显著提升血液接触类器械的抗凝血性能。

2、本发明提供了一种抗黏附抗凝血润滑涂层材料的制备方法，包括如下步骤：

3、a）在保护气体氛围下，式（i）结构的含氟丙烯酸酯单体、式（ii）结构的聚二甲基硅氧烷-胺、三乙胺和溶剂混合进行反应，得到含氟硅氧烷共聚物；

4、b）在保护气体氛围下，式（iii）结构的磷酰胆碱衍生物、式（iv）结构的聚二甲基硅氧烷-胺、三乙胺和溶剂混合进行反应，沉淀洗涤、干燥得到磷酰胆碱硅氧烷共聚物；

5、c）将步骤a）得到的含氟硅氧烷共聚物和步骤b）得到的磷酰胆碱硅氧烷共聚物溶于溶剂中，混合后得到抗黏附抗凝血润滑涂层材料；

6、式（i）；式（ii）；

7、式（iii）；式（iv）；

8、其中，r表示h或ch3，m≥1，n≥1；r1和r2独立的表示h或och3，a独立的表示含有氨基的基团，a为30~300的整数，b为1~100的整数，a：b=5~100:1，重均分子量为1000~20000；r5表示环氧基团或异氰酸根基团或丙烯酰基团，r3和r4独立的表示h或och3，b独立的表示含有氨基的基团，c为50~400的整数，d为5~150的整数，c：d=5~100:1，重均分子量为3000~30000。

9、一些实施例中，所述含氟丙烯酸酯类单体为甲基丙烯酸十二氟庚酯、1h,1h,2h,2h-十七氟癸烷丙烯酸酯和1h, 1h, 2h, 2h -全氟癸基丙烯酸乙酯中的一种或多种。

10、一些实施例中，步骤a）所述含氟丙烯酸酯类单体、聚二甲基硅氧烷-胺和三乙胺的摩尔比为1：1~20：0.01~0.1。

11、一些实施例中，步骤a）所述保护气体为氮气、氩气、氦气、氖气中的一种；

12、所述溶剂为四氢呋喃、甲苯、乙醇、丙酮中的一种；

13、所述反应的反应温度为60~80℃，反应时间为6~12h；所述反应后还包括洗涤和旋蒸；所述洗涤的溶剂为去离子水。

14、一些实施例中，步骤b）所述磷酰胆碱衍生物为2 - 异氰酸根合乙基磷酰胆碱、2 -环氧丙基氧乙基磷酰胆碱和2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱中的一种或多种。

15、一些实施例中，步骤b）所述磷酰胆碱衍生物、聚二甲基硅氧烷-胺和三乙胺的摩尔比为1：0.01-0.5：0.01~0.1。

16、一些实施例中，步骤b）所述保护气体为氮气、氩气、氦气、氖气中的一种；

17、所述溶剂为无水甲醇、无水乙醇、三氟乙醇中的一种；所述反应的反应温度为50~70℃，反应时间为12~24h；所述洗涤的试剂为丙酮，洗涤的次数为3~5次。

18、一些实施例中，步骤c）步骤a）得到的含氟硅氧烷共聚物和步骤b）得到的磷酰胆碱硅氧烷共聚物的质量比为1：1.5。

19、本发明提供了一种抗黏附抗凝血润滑涂层材料，由上述技术方案任意一项所述的制备方法制备得到。

20、本发明提供了上述任意一项所述的制备方法制备得到的抗黏附抗凝血润滑涂层材料或上述技术方案所述的抗黏附抗凝血润滑涂层材料在制备血液接触类医疗器械中的应用。

21、与现有技术相比，本发明提供了一种抗黏附抗凝血润滑涂层材料的制备方法，包括如下步骤：a）在保护气体氛围下，式（i）结构的含氟丙烯酸酯单体、式（ii）结构的聚二甲基硅氧烷-胺、三乙胺和溶剂混合进行反应，得到含氟硅氧烷共聚物；b）在保护气体氛围下，式（iii）结构的磷酰胆碱衍生物、式（iv）结构的聚二甲基硅氧烷-胺、三乙胺和溶剂混合进行反应，沉淀洗涤、干燥得到磷酰胆碱硅氧烷共聚物；c）将步骤a）得到的含氟硅氧烷共聚物和步骤b）得到的磷酰胆碱硅氧烷共聚物溶于溶剂中，混合后得到抗黏附抗凝血润滑涂层材料。本发明通过分子结构设计和组分比例的优化调控，在保持优异润滑性能的同时，赋予涂层高效的抗凝血、抗黏附功能，单次浸涂简化了涂覆工艺，涂层与金属表面交联反应增强了涂层稳定性，进入血液前后，可实现干态润滑与湿态抗凝血功能切换。进入血液前，磷酰胆碱硅氧烷链段收缩，含氟硅氧烷链段发挥润滑及抗细菌粘附功能，进入血液后，含氟硅氧烷链段收缩，磷酰胆碱硅氧烷链段发挥抗蛋白质黏附及抗凝血功能。

1.一种抗黏附抗凝血润滑涂层材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述含氟丙烯酸酯类单体为甲基丙烯酸十二氟庚酯、1h,1h,2h,2h-十七氟癸烷丙烯酸酯和1h, 1h, 2h, 2h -全氟癸基丙烯酸乙酯中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤a）所述含氟丙烯酸酯类单体、聚二甲基硅氧烷-胺和三乙胺的摩尔比为1：1~20：0.01~0.1。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤a）所述保护气体为氮气、氩气、氦气、氖气中的一种；

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤b）所述磷酰胆碱衍生物为2 - 异氰酸根合乙基磷酰胆碱、2 - 环氧丙基氧乙基磷酰胆碱和2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤b）所述磷酰胆碱衍生物、聚二甲基硅氧烷-胺和三乙胺的摩尔比为1：0.01-0.5：0.01~0.1。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤b）所述保护气体为氮气、氩气、氦气、氖气中的一种；

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤c）步骤a）得到的含氟硅氧烷共聚物和步骤b）得到的磷酰胆碱硅氧烷共聚物的质量比为1：1.5。

9.一种抗黏附抗凝血润滑涂层材料，其特征在于，由权利要求1~8任意一项所述的制备方法制备得到。

10.权利要求1~8任意一项所述的制备方法制备得到的抗黏附抗凝血润滑涂层材料或权利要求9所述的抗黏附抗凝血润滑涂层材料在制备血液接触类医疗器械中的应用。